Gynäkologische Endokrinologie 2009 · 7:80–86 DOI 10.1007/s10304-008-0299-9
Online publiziert: 5. April 2009 © Springer Medizin Verlag 2009
M. Nitzschke1 · T. Strowitzki2 · M. von Wolff1
1 Abteilung Gynäkologische Endokrinologie und Reproduktionsmedizin, Universitätsklinik für Frauenheilkunde, Bern
2 Abteilung Gynäkologische Endokrinologie und
Fertilitätsstörungen, Universitäts-Frauenklinik, Heidelberg
Spermiogramm und
Seminalplasma
Der andrologische Faktor
Leitthema
Welche Information gibt uns das Spermiogramm über die „männliche“ Infertilität? Was bringt die neue IMSI-Technik? Wie können wir mit einfachen Maßnahmen das Befruch-tungspotenzial unserer Patienten steigern, und wann empfehlen wir welche Behandlung? Welche Rolle spielt das Seminalplasma bei der Im-plantation? Sollte man Geschlechts-verkehr um die Zeit des Embryotrans-fers verbieten? Da diese Fragen dem Reproduktionsmediziner fast täglich in seiner Praxis begegnen, möchten wir im Folgenden die zugrunde lie-gende Evidenz darstellen und disku-tieren.
Spermiogramm – Grundlagen
Die Anfertigung eines Spermiogramms gehört zu den wichtigsten Routineunter-suchungen im Rahmen der Abklärung von Kinderwunschpatienten. Die Aussa-gekraft von Spermiogrammen ist jedoch beschränkt, da es sich um eine stark un-tersucherabhängige und wenig standardi-sierte Methode handelt. Es ist daher von größter Wichtigkeit, die Samenanalysen möglichst in einem Labor mit viel Erfah-rung auf diesem Gebiet durchführen zu lassen. Außerdem sollte sich das Labor möglichst regelmäßig internen und exter-nen Qualitätskontrollen unterziehen. Da die Samenqualität bei einigen Männern stark schwanken kann, sollten immer 2 Spermiogramme in einem Abstand von1–3 Wochen in dem gleichen Labor ange-fertigt werden. Bei der Auswertung soll-ten standardisierte Methoden zur Anwen-dung kommen, wobei in den meisten Fäl-len nach den von der WHO herausgege-benen Richtlinien untersucht wird [29].
Spermiogramm – was ist
physiologisch, was pathologisch?
Für den Reproduktionsmediziner im kli-nischen Alltag ist die Beurteilung der Spermienkonzentration, der Spermien-motilität und der Spermienmorpholo-gie zur groben Einschätzung der Sper-mienqualität eines Patienten besonders wichtig.Die gängigen Normen der WHO er-füllen jedoch nur bedingt moderne kli-nische, technische und statistische Stan-dards. Daraus folgte, dass in der neuesten Version des WHO-Manuals zur Samena-nalyse [29] die Nomenklatur nicht mehr von Normalwerten spricht, sondern nur noch sog. Referenzwerte angibt.
Um herauszufinden, worin sich fer-tile von subferfer-tilen Männern im Spermi-ogramm unterscheiden und wo die statis-tischen Grenzen gezogen werden können, untersuchten David et al. [6] im Rahmen einer groß angelegten Studie jeweils 2 Sa-menproben von 765 Männern aus unge-wollt kinderlosen Partnerschaften sowie jeweils 2 weitere Proben von 696 nern mit Kindern. Die subfertilen Män-ner wurden dabei aus 9 Kinderwunsch-zentren in den USA rekrutiert. Ihre
Part-nerinnen waren in allen Abklärungen be-züglich Infertilität unauffällig, und im Durchschnitt bestand der unerfüllte Kin-derwunsch bereits seit 43 Monaten. Die Kontrollgruppe der fertilen Männer wur-de aus Pränatalkursen wur-derselben Kliniken rekrutiert.
In ihrer Population hatten subferti-le Männer eine Spermienkonzentration von weniger als 13,5 Mio./ml, weniger als 32% motile Spermien und weniger als 9% morphologisch normale Spermien (strikte Kriterien nach Dr. Thinus Kruger). Fertile Männer hatten eine Spermienkonzentra-tion von mehr als 48,0 Mio./ml, mehr als 63% motile Spermien und mehr als 12% morphologisch normale Spermien (nach Kruger). Die Werte zwischen den angege-benen Grenzen wurden als „unbestimm-te Fertilität“ definiert. Das Risiko für In-fertilität stieg mit abfallenden Werten für die einzelnen Samenparameter. Zum Bei-spiel war für den Wert „Spermienkon-zentration“ die Odds Ratio für Infertilität, verglichen mit der fertilen Population, 1,5 in der unbestimmten Gruppe und 5,3 in der subfertilen Gruppe. Dabei kam es bei allen 3 gemessenen Parametern zu einer großen Überlappung der Werte zwischen den fertilen und den subfertilen Männern. Obwohl jeder der 3 Parameter dabei hel-fen konnte, zwischen fruchtbaren und un-fruchtbaren Männern zu unterscheiden, war keiner von ihnen statistisch entschei-dend. Die größte Aussagekraft hatte in diesem Fall noch der Prozentsatz an mor-phologisch normalen Spermien.
Redaktion K. Diedrich, Lübeck M.K. Bohlmann, Lübeck
In Anbetracht dieser Ergebnisse wird von den Autoren vorgeschlagen, nicht mehr wie bisher nur einen einzigen Wert für jeden gemessenen Parameter festzule-gen, um zwischen normalem und patho-logischem Spermiogramm zu unterschei-den. Stattdessen sollte man 2 Grenzwerte angeben und in die Gruppen „fertil“, „un-bestimmt“ und „subfertil“ unterteilen.
Spermiogramm als Entscheidungs-grundlage für Therapieoptionen
Bei einem andrologisch abgeklärten Pati-enten mit Kinderwunsch, der ein patho-logisches Spermiogramm aufweist, stellt sich die Frage nach der geeigneten Be-handlungsmethode. Grundsätzlich sind zur Behandlung der männlichen Infertili-tät die intrauterine Insemination, die IVF- oder die ICSI-Behandlung möglich. Um zu entscheiden, welches Paar von welcher Behandlungsmethode am meisten profi-tieren kann, ist es wichtig, den Einfluss der einzelnen Parameter eines Spermio-gramms auf die Erfolgsrate der jeweiligen Methode zu kennen.Ombelet et al. [17] untersuchten im Rahmen einer retrospektiven Studie den Einfluss der Parameter „Gesamtzahl mo-tiler Spermien“ und „Spermienmorpho-logie (strikte Kriterien nach Kruger)“ auf den Ausgang von 792 mit Clomiphen sti-mulierten, intrauterinen Inseminationen. Dabei fanden sie heraus, dass keiner der beiden Parameter eine besondere Rolle spielte, solange mehr als 1 Mio. bewegliche Spermien bei ausreichender Morphologie inseminiert wurden. Bei einer Gesamtzahl von weniger als 1 Mio. beweglichen Sper-mien im Inseminat, sahen sie jedoch kei-ne einzige Schwangerschaft, wenn weni-ger als 4% morphologisch normale
Sper-Tab. 1 Vergleich der klinischen Para-meter zwischen konventioneller ICSI und einem direkt darauf folgenden IMSI-Zyklus bei denselben Patienten. (Mod. nach [12])
ICSI IMSI p-Wert
Anzahl Transfer 125 125 – Transferierte Embryos 265 261 >0,05 Klinische Schwanger -schaftsrate (%) 2,4 37,6 <0,001 Implantationsrate (%) 0,8 20,3 <0,001 Geburtenrate (%) 0 17,6 <0,001
Gynäkologische Endokrinologie 2009 · 7:80–86 DOI 10.1007/s10304-008-0299-9 © Springer Medizin Verlag 2009
M. Nitzschke · T. Strowitzki · M. von Wolff
Spermiogramm und Seminalplasma. Der andrologische Faktor
Zusammenfassung
Das Spermiogramm liefert als wenig stan-dardisierte Methode nur grobe Informati-onen zur Diagnostik männlicher Subfertilität. Daher sollte außer bei hoch pathologischen Werten das Spermiogramm nicht als alleinige Entscheidungsgrundlage für die Therapie dienen. Therapeutisch können neben der IC-SI (intrazytoplasmatische Spermieninjektion) bei einer männlichen Infertilität auch mit in-trauterinen Inseminationen gute Ergebnisse erzielt werden. In Fällen, bei denen selbst die ICSI-Methode versagt, scheint die IMSI-Tech-nik (intrazytoplasmatische, morphologische selektierte Spermieninjektion) vielverspre-chend zu sein. Unabhängig von der Behand-lungsmethode ist es von entscheidender Be-deutung, eine möglichst gute Samenprobe
zu gewinnen. Dabei ist es möglich, mit ein-fachen Methoden wie einer Verkürzung der Abstinenzzeit oder einer Probengewinnung zu Hause die Samenqualität entscheidend zu verbessern. Neueste Erkenntnisse zeigen, dass die Anwendung von Seminalplasma in der Reproduktionsmedizin das Endometrium rezeptiver macht und somit die Implantati-on des Embryos unterstützen kann. Auch Ge-schlechtsverkehr um den Zeitpunkt des Em-bryotransfers scheint die Behandlung positiv zu beeinflussen.
Schlüsselwörter
Spermiogramm · IMSI · Samenqualität · Semi-nalplasma · Endometrium
Semen analysis and seminal plasma. The male factor
Abstract
Semen analysis is routinely used to evaluate the male partner in infertile couples. Unfor-tunately, sperm measurements that discrim-inate between fertile and infertile men are not well defined. Treatment decisions should therefore not be based exclusively on semen analysis, except for those cases with very poor sperm parameters. Treatments such as intra-uterine insemination (IUI) or intracyto-plasmic sperm injection (ICSI) can usually be performed with sufficient pregnancy rates. In couples in which even ICSI fails, intracytoplas-matic, morphogically selected sperm injec-tion (IMSI) seems to be promising. Collecting a semen sample with high quality is always
important for male patients in assisted repro-duction technology (ART) programs. Sperm quality can be improved using simple meth-ods, such as modifying sexual abstinence or collecting semen samples at home. There is new evidence that the use of seminal plasma in ART treatment may improve endometri-al receptivity and consequently implantation. Sexual intercourse around the time of em-bryo transfer also seems to improve the clini-cal outcome of ART.
Keywords
Semen analysis · IMSI · Sperm quality · Semi-nal plasma · Endometrium
mien vorhanden waren. Bei 4% oder mehr morphologisch normalen Spermien hat-ten sie überraschend gute Schwanger-schaftsraten von durchschnittlich 13,6% pro Zyklus, wenn weniger als 1 Mio. be-wegliche Spermien inseminiert wurden.
Auch Wainer et al. [28] aus Frank-reich interessierten sich für die Frage, welchen Einfluss die Gesamtzahl beweg-licher Spermien und der Prozentsatz an morphologisch normalen Spermien im Inseminat auf den Ausgang von intraute-rinen Inseminationen haben. Dazu unter-suchten sie im Rahmen einer retrospek-tiven Studie 2564 IUI-Zyklen. Sie fanden dabei eine signifikant geringere Schwan-gerschaftsrate, wenn weniger als 1 Mio. bewegliche Spermien inseminiert wurde. Die Spermienmorphologie für sich allei-ne genommen war kein Faktor, der in si-gnifikanter Weise den Ausgang einer in-trauterinen Insemination beeinflussen konnte. Wenn jedoch im Inseminat weni-ger als 30% morphologisch normale Sper-mien (nach David et al. 1975, modifiziert nach Jouannet et al. 1988) vorhanden wa-ren, wurden die Schwangerschaftsraten schon bei einer Gesamtzahl von weniger als 5 Mio. beweglichen Spermien im Inse-minat deutlich geringer.
Die Autoren schließen daraus, dass bei einem Prozentsatz von weniger als 30% morphologisch normalen Spermi-en im Inseminat (nach David) mindes-tens 5 Mio. motile Spermien vorhanden sein sollten, um die beeinträchtigte Sper-mienqualität zu kompensieren. Falls die-ser Wert nicht erreicht werden kann, sollte man eine IVF-Behandlung empfehlen.
Iberico et al. aus Alicante [14] unter-suchten den Ausgang von 1010 intraute-rinen Inseminationen im Verhältnis zur Gesamtzahl motiler Spermien im Inse-minat. Dabei bildeten sie die Gruppen >30 Mio., 20–30 Mio., 10–20 Mio., 5– 10 Mio. und <5 Mio. und konnten eine kontinuierliche Abnahme der Schwan-gerschaftsraten von 15,3, über 8,3, 8,2, 5,2 auf 3,6% in den jeweiligen Gruppen be-obachten.
Van Voorhis et al. [25] von der Uni-versity of Iowa interessierten sich für die Frage, ab welchem Wert für die Gesamt-zahl an motilen Spermien im Nativsper-miogramm der Kosten-Nutzen-Faktor für IVF/ICSI den einer intrauterinen
In-semination übersteigt. Dafür werteten sie 3479 Inseminationszyklen und 551 IVF/ ICSI-Zyklen im Verhältnis zur Gesamt-zahl motiler Spermien aus und kamen zum Schluss, dass bei weniger als 10 Mio. motiler Spermien im Nativspermio-gramm IVF/ICSI im Verhältnis zur er-zielten Schwangerschaftsrate für die Pati-enten unter Berücksichtigung aller Kosten in ihrem Zentrum kostengünstiger wurde als die intrauterine Insemination.
>
Es ist schwierig, allein auf der
Basis des Spermiogramms eine
Therapieentscheidung zu fällen
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es in der Praxis sehr schwierig ist, al-lein auf der Basis des Spermiogramms ei-ne Therapieentscheidung zu fällen. Au-ßer bei hochpathologischen Spermio-grammen mit weniger als 1 Mio. mobilen Spermien kann es durchaus gerechtfer-tigt sein, dem Kinderwunschpaar bei al-leiniger männlicher Indikation eine Inse-mination als erste Therapieoption anzu-bieten.
Intrazytoplasmatische,
morphologische selektierte
Spermieninjektion
Mit der Einführung von intrazytoplasma-tischer Spermieninjektion (ICSI) glaubte man, das Problem männlicher Unfrucht-barkeit bis auf wenige Ausnahmen endgül-tig gelöst zu haben. Bis vor kurzer Zeit war man auch der Meinung, dass die Spermi-enmorphologie dabei nur wenig Einfluss auf die Resultate hatte. Erst eine Publika-tion von De Vos et al. aus dem Jahre 2003 [7] stellte einen Zusammenhang zwischen erfolgreicher ICSI-Behandlungen und der Spermienmorphologie her. Sie konnten zeigen, dass die Verwendung von mor-phologisch pathologischen, verglichen mit normalen Spermien eine geringe-re Befruchtungs- und Schwangerschafts-rate ergab. Andererseits ließ sich die Ab-ortrate durch Behandlung mit morpholo-gisch normalen Spermien signifikant ver-ringern.
Inzwischen ist man der Auffassung, dass bei der Spermienmorphologie sog. Kernvakuolen eine wichtige Rolle spie-len könnten. Ihr Vorhandensein scheint
auf vermehrte Chromosomenschäden in den Spermien hinzudeuten. Franco et al. konnten in ihrer Arbeit aus dem Jah-re 2007 [10] einen diJah-rekten Zusammen-hang zwischen Kernvakuolen und DNA-Schäden aufzeigen. Dabei wurde ein TU-NEL-Assey dazu verwendet, um vakuoli-sierte mit normalen Spermien zu verglei-chen. Hierbei zeigte sich, dass in den va-kuolisierten Spermien im Gegensatz zu unauffälligen Spermien sowohl der Pro-zentsatz an DNA-Fragmentationen (29 vs. 15,8%) als auch der Prozentsatz an einzel-strängiger DNA (67,9 vs. 33%) signifikant erhöht waren.
Bei der ICSI-Technik werden die Sper-mien bei einer 200- bis 400-fachen Ver-größerung unter dem Mikroskop ausge-wählt. Dabei besteht die Möglichkeit, An-omalien des Zellkerns und insbesondere Vakuolen zu übersehen.
Mit der von Prof. Bartoov [3] ent-wickelten IMSI-Technik ist es nun mög-lich, mittels einer 6000-fachen Vergrö-ßerung der Spermien in Echtzeit und oh-ne Färbung kleinste Vakuolen zu erken-nen und somit untaugliche Spermien zu verwerfen. Damit soll die Wahrschelichkeit erhöht werden, ein genetisch in-taktes Spermium ohne DNA-Schäden in die Eizellen zu injizieren. Er konnte mit Verwendung dieser Technik in einer Fall-Kontroll-Studie mit jeweils 80 Paaren pro Gruppe, verglichen mit konventioneller ICSI, die Schwangerschaftsrate von 25 auf 60% steigern und gleichzeitig die Ab-ortrate von 40 auf 14% reduzieren. Auch Hazout et al. [12] erzielten ähnliche Re-sultate mit der IMSI-Technik. Sie verg-lichen bei Patienten, die bereits 2 erfolg-lose Versuche mit der ICSI-Technik hin-ter sich hatten, die Ergebnisse eines neu-en IMSI-Zyklus mit dem direkt vorange-gangenen ICSI-Zyklus. Obwohl sie keine Unterschiede in den biologischen Para-metern wie der Befruchtungsrate und der Embryomorphologie sahen, konnten die klinischen Parameter wie die Schwanger-schaftsrate, die Implantationsrate und die Geburtenrate in ihrer Studie deutlich ver-bessert werden (. Tab. 1).
Somit könnten ggf. Patienten mit ei-ner schweren Teratozoospermie oder sol-che mit mehreren erfolglosen ICSI-Versu-chen in der Vorgeschichte von der IMSI-Technik profitieren.
Spermienqualität
Die Samenqualität kann als entschei-dender Faktor den Ausgang von repro-duktionsmedizinischen Behandlungen wie künstliche Inseminationen oder IVF beeinflussen. Daher ist es von entschei-dender Bedeutung für jeden männlichen Patienten, eine möglichst gute Samenpro-be abzugeSamenpro-ben.
Es ist weltweit anerkannte Routine, die Samenproben für assistierte Reprodukti-on durch MasturbatiReprodukti-on zu gewinnen. Der Evolutionsbiologe Robin Baker [1] ver-tritt jedoch die These, dass die männliche Masturbation als ein Regulationsmecha-nismus dient, um die Samenqualität für den nächsten Geschlechtsverkehr zu op-timieren. Daraus würde folgen, dass die Spermienqualität in durch Masturbati-on gewMasturbati-onnenen Samenproben nicht opti-mal wäre. Zavos et al. [30] konnten in der Tat eine deutliche Verbesserung der Sa-menqualität nachweisen, wenn das Sper-ma statt durch Masturbation mithilfe von Geschlechtsverkehr gewonnen wurde.
Sperma besteht aus zellulären Bestand-teilen, den Samenzellen oder Spermien, und dem Sekret der akzessorischen Ge-schlechtsdrüsen, dem Seminalplasma. Der pH-Wert von gesundem Sperma liegt im leicht sauren Bereich.
Sofikitis und Miyagawa [22] haben im Rahmen einer Studie Samenproben von 38 infertilen Männern untersucht, die je-weils 6 aufeinanderfolgende Proben durch Masturbation und dann 6 weitere durch Geschlechtsverkehr gewannen. Das Sper-ma wurde in einem nächsten Schritt auf die üblichen Samenparameter und auf die biochemischen Marker der Glandula vesi-cularis (Samenblasendrüse), Prostata und Ampulla ductus deferentis (Samenlei-terampulle) hin untersucht. Neben einem deutlich erhöhten Seminalplasmavolu-men fand man in den Proben, die durch Geschlechtsverkehr gewonnen wurden, auch die Spermienanzahl, ihre Motilität und den Prozentsatz an morphologisch normalen Spermien signifikant erhöht (. Tab. 2). Auch die Marker für die Pros-tatafunktion waren deutlich erhöht, wo-hingegen die Marker für die Sekretions-aktivität der Samenblasendrüse und der
Samenleiterampulle gleich blieben. Der signifikant verringerte pH-Wert in den Samenproben nach Geschlechtsverkehr deutete ebenfalls auf eine erhöhte Prosta-tasekretion hin.
Die Autoren führten die bessere Sper-mienqualität nach Geschlechtsverkehr auf die erhöhte Prostataaktivität zurück, konnten jedoch nicht erklären, war-um diese Drüse hierbei im Vergleich zu den anderen Anhangsdrüsen stärker ak-tiviert wird. In Anbetracht dieser Ergeb-nisse kann man davon ausgehen, dass ei-ne durch Masturbation gewonei-neei-ne Sa-menprobe für den jeweiligen Patienten nicht repräsentativ zu sein scheint. Ob di-ese Erkenntnis Einfluss auf die Samenge-winnung in der klinischen Routine haben wird, bleibt offen.
Einfluss der sexuellen Abstinenz
auf die Samenqualität
Die Dauer der sexuellen Abstinenz vor Kinderwunschbehandlungen, um die bestmögliche Samenqualität zu erhalten, ist ein viel diskutiertes Thema zwischen Kinderwunschärzten und Patienten. Un-abhängig von der Samenqualität im Ba-sisspermiogramm werden wohl die meis-ten Kinderwunschkliniken ihre männ-lichen Patienten dazu anhalten, die von der WHO empfohlene 2–7 Tage Absti-nenz vor der Samenabgabe einzuhalten.
Levitas et al. [16] aus Israel hatten sich für die Frage interessiert, welchen Einfluss die sexuelle Abstinenz auf die einzelnen Parameter eines Spermiogramms hat. Sie untersuchten dazu in einer retrospektiven Studie 9689 Samenproben von 6008 Män-nern, die in ihrem Zentrum zwischen 1995 und 2003 zum Zwecke von Routi-neuntersuchungen oder für eine IUI-Be-handlung gewonnen wurden. Gemäß den WHO-Richtlinien wurden 3506
Spermi-ogramme, die eine Spermienkonzentra-tion von unter 20 Mio./ml aufwiesen, als Oligozoospermie klassifiziert. Die restli-chen 5983 Samenproben mit größer oder gleich 20 Mio./ml wurden als normozo-osperm definiert. Alle Samenproben aus jeder Gruppe wurden dann nochmals in Bezug auf die jeweilige Abstinenzzeit auf-geteilt und statistisch untersucht.
Interessanterweise fanden sie in der oli-gozoospermen Gruppe mit zunehmender Abstinenzzeit eine stetige Abnahme mor-phologisch normaler Spermien sowie ih-rer durchschnittlichen Motilität. Die bes-te Spermienqualität fanden sie nach einer Abstinenzzeit von nur wenigen Stunden bis zu 1 Tag. In der normozoospermen Gruppe hingegen stieg der Prozentsatz an motilen Spermien bis zum 7. Abstinenz-tag stetig an, und der Prozentsatz an mor-phologisch normalen Spermien blieb in den normozoospermen Proben bis zum 10. Abstinenztag stabil. Die gesamte Sper-mienanzahl und die Menge an beweg-lichen Spermien stiegen in der oligozoo-spermen Gruppe bis zum 4. Abstinenztag an und nahmen bei mehr Abstinenztagen wieder ab. Dieser Anstieg war in der nor-mozoospermen Gruppe bis zum 7. Abs-tinenztag zu beobachten. Nach 11–14 Ta-gen fiel der Wert für die Anzahl an beweg-lichen Spermien hier isoliert wieder ab.
In Anbetracht ihrer Daten empfehlen die Autoren daher, bezüglich der Absti-nenzzeit vor reproduktionsmedizinischen Behandlungen zwischen normozoosper-men und oligozoospernormozoosper-men Männern zu unterscheiden. Patienten mit einer Oli-gozoospermie sollten vor Abgabe der Sa-menprobe höchstens 24 h abstinent blei-ben, um einen möglichst hohen Prozent-satz an motilen und morphologisch nor-malen Spermien zu haben. Die Spermi-engesamtzahl und die Anzahl an motilen Spermien können ggf. bis zum 4.
Absti- Masturbation Geschlechtsverkehr p-Wert
Anzahl Patienten 38 38 –
Gesamtzahl Spermien (Mio.) 44,3 99,4 <0,001
Volumen (ml) 2,3 3,3 <0,001
Motile Spermien (%) 11,3 32,1 <0,001
Morphologisch normale Spermien (%) 32,3 41,3 <0,001
nenztag gesteigert werden. Eine längere Abstinenz wäre in dieser Patientengrup-pe jedoch nicht zu empfehlen. Männer mit normalem Eingangsspermiogramm können ihre Spermienqualität mit einer Abstinenzzeit von bis zu 7 Tagen steigern. Mehr als 10 Tage Abstinenz sollten jedoch auch sie nicht überschreiten.
Eine andere israelische Gruppe um Tur-Kaspa [24] untersuchte, wie sich die Sa-menparameter ändern, wenn man 2 kurz aufeinanderfolgende Ejakulate von dem-selben Mann miteinander vergleicht. Im Rahmen einer Fall-Kontroll-Studie wur-den entsprechend jeweils 2 Samenproben von 576 Männern gewonnen und je nach Qualität des 1. Spermiogramms in 4 Grup-pen eingeteilt. Die 2. Samenprobe wurde in der normozoospermen Gruppe, der as-thenozoospermen Gruppe und einem Teil der oligozoospermen Gruppe (Gruppen 1– 3) nach jeweils 24 h Abstinenz gewonnen. Ein anderer Teil der oligozoospermen Männer (Gruppe 4) gab die 2. Samenpro-be Samenpro-bereits 1–4 h nach der 1. ProSamenpro-be ab. In der Gruppe der 359 normozoospermen Män-ner sank die Gesamtzahl motiler Spermien erwartungsgemäß signifikant von durch-schnittlich 93 Mio. auf 42 Mio. ab. Inter-essanterweise blieb jedoch in den anderen Gruppen die Gesamtzahl an motilen Sper-mien in der 2. Probe konstant oder stieg so-gar leicht an. Alle Gruppen profitierten da-von, 2 kurz aufeinanderfolgende Ejakulate zu poolen.
Unterschiedliche Qualität
des Samens nach Gewinnung
durch Masturbation in der
Klinik oder zu Hause
Elzanaty und Malm [9] aus Schweden hat-ten sich für die Frage interessiert, ob es ei-nen Unterschied macht, wo eine Samen-probe gewonnen wird. Sie untersuchten die Samenparameter von 379 Proben, die entweder in ihrem Zentrum oder zu Hau-se durch Masturbation gewonnen wur-den. Alle Proben wurden innerhalb von 60 min nach der Abgabe untersucht, wo-bei die im Zentrum abgegebenen Pro-ben im Durchschnitt 10 min früher ana-lysiert wurden. Hierbei wurden keine Unterschiede im Volumen der Ejakulate oder der Spermienmorphologie gefun-den. Auch die Zusammensetzung des
Se-minalplasmas blieb in beiden Gruppen gleich. Die Autoren fanden jedoch signifi-kant bessere Werte für Spermienkonzent-ration (64 zu 41 Mio.) und schnell pro-gressive Motilität (WHO A: 18 zu 12%) in den Proben, die zu Hause gewonnen wur-den. Sie führten dieses Ergebnis v. a. auf den Faktor „Stress“ zurück. Auch Clarke et al. [4] hatten beobachtet, dass die Qua-lität einer Samenprobe von der Umge-bung abhängig ist. Faktoren wie die Prä-senz anderer Personen, Lage des Proben-gewinnungsraumes, hoher Geräuschpe-gel, Krankenhausatmosphäre, Platzman-gel und das Fehlen der Partnerin während der Gewinnung einer Samenprobe, kön-nen zu Angst- oder Stressreaktiokön-nen beim Patienten führen und somit die Qualität der Probe negativ beeinflussen. Man kann davon ausgehen, dass in der schon zuvor erwähnten Studie zur Methode der Pro-bengewinnung (Masturbation vs. Ge-schlechtsverkehr; [22]) die Proben in der Geschlechtsverkehrgruppe ebenfalls zu Hause gewonnen wurden. Auch hier wa-ren die Samenparameter in der entspre-chenden Gruppe deutlich verbessert. Da-her ist zu überlegen, ob man nicht generell empfehlen sollte, eine Samenprobe, wenn möglich, zu Hause gewinnen zu lassen.
Einfluss der Zeit zwischen
Ejakulation und Untersuchung der
Probe auf die Spermaqualität
Elzanaty und Malm [8] untersuchten in einer anderen Studie den Einfluss des Zei-tintervalls zwischen Gewinnung und Un-tersuchung einer Samenprobe auf seine Qualität. Die Ejakulate von 1079 Männern wurden nach einer durchschnittlichen Abstinenzzeit von 4 Tagen gesammelt, bei 37°C wurde die Verflüssigung abgewar-tet, um dann innerhalb von 24–180 min gemäß den WHO-Kriterien ausgewer-tet zu werden. Sie unterteilten 3 Grup-pen von Zeitintervallen (24–30 min, 31– 60 min, 63–180 min). Die Spermienmor-phologie und der Prozentsatz an lebenden Spermien unterschieden sich nicht signi-fikant zwischen den einzelnen Gruppen. Der Anteil an schnell progressiven Sper-mien (WHO-Motilität A) war jedoch in den Gruppen 31–60 min (14%) und 63– 180 min (10%) schon signifikant geringer als in der Gruppe 24–30 min (17%). Diegesamte Fraktion progressiver Spermien (WHO-Motilität A+B) war in der Grup-pe 63–180 min (46%) im Vergleich zu den Gruppen 24–30 min (51%) und 31–60 min (50%), signifikant vermindert. Die Auto-ren schließen aus diesen Resultaten, dass Samenproben innerhalb von 60 min nach der Verflüssigung ausgewertet und ver-wendet werden sollten.
Seminalplasma – ein
Therapeutikum zur Verbesserung
der Implantationsrate?
Bei der IVF und ICSI beträgt die Implan-tationsrate selbst unter optimalen Voraus-setzungen und unter Selektion der quali-tativ besten Blastozysten nur ca. 50%.
E Es ist davon auszugehen, dass ein Teil der Implantationsversager auf einer endometrialen Dysregulation beruht.
Diese Annahme wird gestützt durch die Arbeiten von Horcajades et al. [13], die bei einer hoch dosierten Gonadotropinstimu-lation eine DysreguGonadotropinstimu-lation zahlreicher en-dometrialer Faktoren nachgewiesen ha-ben. Aufgrund dessen stellt sich die Fra-ge, ob die Dysregulation des Endometri-ums behandelt werden kann.
Interessanterweise lassen Erkenntnisse aus Tierversuchen vermuten, dass die en-dometriale Rezeptivität durch die direkte Interaktion von Seminalplasma und Sper-matozoen mit dem Endometrium beein-flusst wird. In-vivo-Versuche an Mäusen belegen eine Induktion morphologisch-immunologischer Veränderungen des En-dometriums vor der Implantation durch einzelne seminalplasmatische Zytoki-ne, wie z. B. TGF-β [20, 21]. So stimuliert TGF-β, das in hohen Konzentrationen im Seminalplasma der Maus und des Mannes zu finden ist, sowohl in vitro als auch in vivo die epitheliale Expression von GM-CSF, das wiederum eine wesentliche Rol-le bei der Entwicklung des Mäuseembryos zu spielen scheint [19, 20].
Auch im menschlichen Seminalplas-ma finden sich zahlreiche Zytokine wie IL-1β, IL-2, IL-6 und TGF-β, die aufgrund der uterinen Kontraktilität postkoital un-ter physiologischen Bedingungen in Kon-takt mit endometrialen Oberflächen tre-ten dürftre-ten ([15]; . Abb. 1).
dometrium zustande, zumal hier im Re-gelfall von Geschlechtsverkehr abgera-ten wird. Die niedrige Implantationsrate intakter Embryonen nach IVF oder ICSI lässt sich somit möglicherweise durch die fehlende physiologische Stimulation des Endometriums durch das Seminalplasma erklären. Gestützt werden diese Vermu-tungen durch verschiedene humanbiolo-gische Studien.
Die Inkubation von endometrialen Epithelzellen führte in vitro zu einer Sti-mulation der Expression von IL-1β, IL-6 und LIF [11]. Dieser Effekt war maximal in Epithelzellen ausgeprägt, die in der 2. Zy-klushälfte gewonnen wurden. Die Expres-sionszunahme dieser Zytokine wird insbe-sondere durch TGF-β und IL-8 induziert, die im Seminalplasma in hohen Konzent-rationen zu finden sind [11]. In einer er-weiterten Untersuchung unter Anwen-dung von RNA-Arrays wurde das gesamte Spektrum an endometrialen epithelialen Faktoren untersucht, die durch Seminal-plasma induziert werden. Von 55.000 un-tersuchten Genen wurde die Expressi-on vExpressi-on 133 Faktoren stimuliert und vExpressi-on 12 Faktoren inhibiert ([18]; M. von Wolff, persönliche Mitteilung).
Da In-vitro-Experimente keinen Effekt von Prostaglandinen auf die Expressionen epithelialer Zytokine nachweisen konnten (M. von Wolff, persönliche Mitteilung), ist anzunehmen, dass die Wirkung des Se-minalplasmas im Wesentlichen auf des-sen Proteinen beruht. Im klinischen Kon-text ist es von Bedeutung, dass der stimu-lierende Effekt von Seminalplasma in vit-ro nicht von der Qualität des Spermio-gramms abhängig ist [26].
Neben diesen grundlagenwissenschaft-lichen Hinweisen für einen Effekt von Se-minalplasma auf die endometriale Funk-tion liegen diverse klinische Studienergeb-nisse vor, die eine positive Wirkung von Seminalplasma stützen.
Bellinge et al. [2] führten in einer pro-spektiv randomisierten Studie bei 58 Pa-tientinnen Ejakulat wenige Stunden nach der Follikelpunktion in die Vagina ein und fanden eine Implantationsrate von 53% im Vergleich zu 23% (p<0,01) in einer unbe-handelten Kontrollgruppe (n=56). Cou-lam et al. [5] führten eine
placebokontrol-lierte, randomisierte Studie durch und legten Kapseln mit (n=44) und ohne Se-minalplasma (n=43) im Verlauf eines Jah-res regelmäßig in die Vagina ein. Die Im-plantationsrate betrug 80% in der Verum-gruppe im Vergleich zu 67% in der Place-bogruppe.
In einer aktuellen, prospektiv rando-misierten, placebokontrollierten Dop-pelblindstudie wurde Seminalplasma vom Partner der Patientin oder Placebo (NaCl) direkt nach der Follikelpunktion in die Vagina und in die Zervix injiziert [27]. Die klinische Schwangerschaftsrate betrug bei den 67 Verum-behandelten Patientinnen 37,3% im Vergleich zu 25,7% in der Place-bo-behandelten Kontrollgruppe. Der Un-terschied war bei der untersuchten Zahl behandelter Patientinnen jedoch noch nicht statistisch signifikant.
>
Seminalplasmatische Proteine
modellieren die endometriale
Funktion und können die
Implantationsrate verbessern
Zusammenfassend liegen somit sowohl grundlagenwissenschaftliche als auch klinische Daten vor, die darauf hindeu-ten, dass seminalplasmatische Proteine die endometriale Funktion modellieren und somit die Implantationsrate verbes-sern können (. Abb. 1). Ein eindeutiger Beweis im Sinne einer großen, prospek-tiv randomisierten, placebokontrollierten
Doppelblindstudie mit einem eindeutig statistisch signifikanten Ergebnis steht je-doch noch aus.
Geschlechtsverkehr bei der
IVF/IVSI-Behandlung
Die Hinweise für eine Steigerung der Schwangerschaftsrate durch die Inter-aktion von Seminalplasma mit dem En-dometrium werfen die Frage auf, ob Ge-schlechtsverkehr ähnliche Effekte wie ei-ne Behandlung mit Seminalplasma indu-zieren kann.
Zu dieser Fragestellung liegt jedoch nur eine randomisierte klinische Studie vor [23]: 478 IVF-Zyklen wurden rando-misiert, sodass die Patientinnen entweder am Tag des Embryotransfers (±2 Tage) Geschlechtsverkehr (GV) hatten oder abs-tinent blieben (Kontrolle). Die Schwan-gerschaftsrate in der GV-Gruppe betrug 23,6% und in der Kontrollgruppe 21,2%. Dieser Unterschied war nicht statistisch signifikant. Allerdings war die Zahl vitaler Embryonen (11/100 transferierter Embry-onen) in der GV-Gruppe signifikant hö-her (p=0,036) als in der Kontrollgruppe (7,7/100 transferierter Embryonen).
Gemäß dieser Studie vermag Ge-schlechtsverkehr auch eine geringe (nicht signifikante) Steigerung der Implantati-onsrate zu bewirken. Diese Steigerung scheint jedoch geringer zu sein als bei ei-ner Behandlung mit Seminalplasma zum Abb. 1 8 Modell der physiologischen und therapeutischen Wirkung von Seminalplasma auf das En-dometrium. Seminalplasma wird durch die uterine Peristaltik und durch Kapillarkräfte in das Cavum uteri gesogen, wo es am Endometrium die Expression von Zytokinen induziert
Zeitpunkt der Follikelpunktion. Aufgrund der unterschiedlichen Studiendesigns und der überwiegend nicht signifikanten Er-gebnisse ist eine abschließende Bewer-tung jedoch noch nicht möglich.
Fazit für die Praxis
Bei alleiniger männlicher Infertilität be- sitzt das Spermiogramm nur wenig dia- gnostische Aussagekraft. Es kann durch- aus gerechtfertigt sein, auch bei patho-logischen Spermiogrammen eine IUI als erste Behandlungsoption anzubie- ten. Mit der neuen IMSI-Technik schei-nen selbst aussichtslose Fälle männlicher Unfruchtbarkeit behandelbar zu wer- den. Geschlechtsverkehr zur Spermage-winnung, eine kurze Abstinenzzeit und Spermienabgabe zu Hause können als einfache Maßnahmen die Samenqua- lität von Kinderwunschpatienten ent-scheidend verbessern. Seminalplasma scheint mithilfe von Zytokinen das Endo-metrium positiv beeinflussen zu können und somit die Implantationswahrschein-lichkeit des Embryos zu erhöhen. Da bei reproduktionsmedizinischen Behand- lungen meist kein Seminalplasma über-tragen wird, könnte man den Patienten Geschlechtsverkehr um die Zeit des Em-bryotransfers empfehlen.
Korrespondenzadresse
Dr. M. Nitzschke Abteilung Gynäkologische Endokrinologie und Reproduk-tionsmedizin, Universitätsklinik für FrauenheilkundeEffingerstraße 102, 3010 Bern, Schweiz markus.nitzschke@insel.ch
Interessenkonflikt. Der korrespondierende Autor
gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
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